Kamis, 06 Maret 2014

Perkembangan Teori Komputasi dan Implementasinya

Pada jaman sekarang ini mungkin komputasi bukanlah suatu istilah yang baru lagi di kalangan praktisi IT maupun masyarakat. Mungkin juga pada saat mendengar kata komputasi, kita akan berpikir apa itu sebenarnya komputasi? 
Komputasi sebetulnya bisa diartikan sebagai cara untuk menemukan pemecahan masalah dari data input dengan menggunakan suatu algoritma.  Hal ini ialah apa yang disebut dengan teori komputasi, suatu sub-bidang dari ilmu komputer dan matematika. Jika pada jaman dulu kita melakukan perhitungan dengan alat-alat sederhana seperti pena dan kertas, atau kapur dan batu tulis, bantuan tabel atau bisa kita sebut sebgai bantuan tabel untuk mempermudah kita melakukan perhitungan. Yang menjadi masalah pada saat kita melakukan perhitungan, banyak hal yang menjadi kekurangan dalam melakukan perhitungan secara mental, seperti ketidak akuratan hasil hitung, efektifitas, dan juga tidak efisien dalam segi waktu. Maka dari itu semua, pada jaman sekarang ini kita sudah dihadirkan dengan teknologi komputasi yang lebih modern utuk melakukan perhitungan bahkan yang kompleks sekalipun yaitu dengan menggunakan kalkulator  dan juga komputer. 
Jika dikaji lebih umum sebenarnya ilmu komutasi adalah bidang ilmu yang mempunyai perhatian pada penyusunan model matematika dan teknik penyelesaian numerik serta penggunaan komputer untuk menganalisis dan memecahkan masalah-masalah ilmu (sains).
Pada dasarnya komputasi dilakukan untuk menemukan prinsip-prinsip baru yang mendasar dalam ilmu yang tentunya dari ilmu dasar yang telah ditemukan tersebut nantinya bisa digunakan utuk menyelesaikan masalah-masalah dalam berbagai bidang keilmuan.
Bidang ini berbeda dengan ilmu komputer (computer science), yang mengkaji komputasi, komputer dan pemrosesan informasi. Bidang ini juga berbeda dengan teori dan percobaan sebagai bentuk tradisional dari ilmu dan kerja keilmuan. Dalam ilmu alam, pendekatan ilmu komputasi dapat memberikan berbagai pemahaman baru, melalui penerapan model-model matematika dalam program komputer berdasarkan landasan teori yang telah berkembang, untuk menyelesaikan masalah-masalah nyata dalam ilmu tersebut.
Pada awalnya perkembangan komputasi modern digagas oleh John von Neumann (1903-1957), Beliau adalah ilmuan yang meletakkan dasar-dasar komputer modern. Von Neumann menjadi salah ilmuwan terbesar pada zaman nya. Von Neumann memberikan berbagai sumbangsih dalam bidang matematika, teori kuantum, game theory, fisika nuklir, dan ilmu komputer yang di salurkan melalui karya-karyanya. Berkat teori-teori nya itulah pada saat itu computer mengalami perkembangan dan kemajuan pesat terlihat saat dia menjadi seorang konsultan pada pengembangan komputer ENIAC. karena jasa-jasa nya John von Neumann di sebut bapak komputasi modern. Dia juga dia merancang konsep arsitektur komputer yang masih dipakai sampai sekarang. Arsitektur Von Nuemann adalah seperangkat komputer dengan program yang tersimpan (program dan data disimpan pada memori) dengan pengendali pusat, I/O, dan memori.

Komputasi modern digunakan untuk memecahkan masalah antara lain untuk menghitung:
1. Akurasi (big, Floating point)
Akurasi tentu merupakan masalah yang paling penting dalam memecahkan masalah. Karena itu pada komputasi modern dilakukan perhitungan bagaimana bisa menghasilkan suatu jawaban yang akurat dari sebuah masalah. Tentu kita pernah mendengar tipe data floating point yang biasa digunakan untuk menyimpan data numerik dalam bentuk pecahan. Tipe data tersebut memiliki range penyimpanan numerik yang besar, sehingga dapat digunakan oleh komputer untuk melakukan komputasi yang akurat.
2. Kecepatan (dalam satuan Hz)
Manusia pasti menginginkan masalah dapat diselesaikan dengan cepta. Karena itu perhitungan masalah kecepeatan adalah suatu hal yang penting. Komputasi harus dapat dilakukan dalam waktu yang cepat ketika mengolah suatu data. Sehingga perlu metode kecepatan untuk mengolah perhitungan dalam waktu singkat.
3. Problem Volume Besar (Down Sizzing atau paralel)
Data yang besar tentu membutuhkan suatu cara penyelesaian yang khusus. Karena data yang besar dapat menjadi masalah jika ada yang terlewatkan. Oleh karena itu digunakan metode Down Sizzing atau paralel pada komputasi modern untuk menangani masalah volume yang besar. Dengan metode ini data yang besar diparalelkan dalam pengolahannya sehigga dapat diorganisir dengan baik.
4. Modeling (NN & GA)
Modeling merupakan suatu hal yang penting dalam melakukan suatu perhitungan yang rumit. Bayangkan saja jika kita dihadapi dalam suatu masalah perhitungan yang banyak dan kompleks, tetapi tidak ada model matematika yang kita miliki. Perhitungan akan berjalan berantakan dan tidak akan mendapatkan hasil yang akurat. Maka dari itu komputasi modern membutuhkan modeling sebelum melakukan perhitungan.
5. Kompleksitas (Menggunakan Teori big O)
Komputasi modern dirancang untuk menangani masalah yang kompleks, sehingga diterapkan pada komputer. Dengan menggunakan teori Big O, maka komputasi modern dapat melakukan perhitungan untuk memecahkan masalah kompleksitas yang kerap dihadapi.

Macam-Macam Komputasi Modern

1. Mobile computing

Mobile computing atau komputasi bergerak memiliki beberapa penjelasan, salah satunya komputasi bergerak merupakan kemajuan teknologi komputer sehingga dapat berkomunikasi menggunakan jaringan tanpa menggunakan kabel dan mudah dibawa atau berpindah tempat, tetapi berbeda dengan komputasi nirkabel.
Dan berdasarkan penjelasan tersebut, untuk kemajuan teknologi ke arah yang lebih dinamis membutuhkan perubahan dari sisi manusia maupun alat. Dan dapat dilihat contoh dari perangkat komputasi bergerak seperti GPS, juga tipe dari komputasi bergerak seperti smart phone, dan lain sebagainya.
2. Grid computing

Komputasi grid menggunakan komputer yang terpisah oleh geografis, didistibusikan dan terhubung oleh jaringan untuk menyelasaikan masalah komputasi skala besar.
Ada beberapa daftar yang dapat digunakan untuk mengenali sistem komputasi grid, adalah :
Sistem untuk koordinat sumber daya komputasi tidak dibawah kendali pusat.
Sistem menggunakan standard dan protocol yang terbuka.
Sistem mencoba mencapai kualitas pelayanan yang canggih, yang lebih baik diatas kualitas komponen individu pelayanan komputasi grid.
3. Cloud computing

Komputasi cloud merupakan gaya komputasi yang terukur dinamis dan sumber daya virtual yang sering menyediakan layanan melalui internet.
Komputasi cloud menggambarkan pelengkap baru, konsumsi dan layanan IT berbasis model dalam internet, dan biasanya melibatkan ketentuan dari keterukuran dinamis dan sumber daya virtual yang sering menyediakan layanan melalui internet.

Implementasi teori komputasi di berbagai bidang antara lain.
- Matematika
Terdapat numerical analysis yaitu sebuah algoritma dipakai untuk menganalisa masalah - masalah matematika.
- Fisika
Terdapat Computational Physics yang mempelajari algoritma numerik untuk memecah kan teori kuantitatif fisika yang ada 
- Kimia
Terdapat Computational Chemistry yaitu penggunaan ilmu komputer untuk  membantu menyelesaikan masalah kimia, contohnya penggunaan super komputer untuk menghitung struktur dan sifat molekul.
- Geografi 
Terdapat penggunaan komputasi yang diterapkan pada GIS (Geographic Information System) yang berguna untuk menyimpan, memanipulasi dan menganalisa informasi geografi.
- Geologi  
Pada bidang geologi teori komputasi biasanya digunakan untuk pertambangan, sebuah sistem komputer digunakan untuk menganalisa bahan-bahan mineral dan barang tambang yang terdapat di dalam tanah.
- Ekonomi 
Terdapat Computational Economics yang mempelajari titik pertemuan antara ilmu ekonomi dan ilmu komputer mencakup komputasi keuangan, statistika, pemrograman yang di desain khusus untuk komputasi ekonomi dan pengembangan alat bantu untuk pendidikan ekonomi.
- Sosiologi 
Terdapat Computational Sosiology yaitu penggunaan metode komputasi dalam menganalisa fenomena sosial.
- Biologi 
Terdapat Bioinformatics merupakan aplikasi dari teknologi informasi dan   ilmu komputer dalam penelitian bidang biologi molekuler.

Referensi
http://id.wikipedia.org/wiki/Komputasi
http://id.swewe.com/word_show.htm/?11943_2&Matematika%7CKomputasi
http://safemode.web.id/artikel/teknologi/perkembangan-komputasi-modern
http://himamia.mipa.uns.ac.id/2012/09/07/perkembangan-kimia-komputasi/
http://id.wikipedia.org/wiki/Fisika_komputasi
http://kaharuvany.blogspot.com/2012/06/komputasi-modern.html
http://luciferion-knight.blogspot.com/2013/04/teori-komputasi-dan-implementasinya.html

Tidak ada komentar: